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UVLED应用爆发缓冲期,当务之急是如何打响技术战

2019-11-21 08:57
来源: 粤讯

近几年来,作为LED行业的细分领域,UVLED行业发展得如火如荼。2019年,UVLED行业正处在应用爆发的缓冲阶段,相关企业当务之急是打响技术战,以在真正的市场爆发前尽可能多地攻城略地。

政策推动 资本布局UVLED

2015年LED行业产能过剩引发价格战,无效产能开始退出市场。在这一市场背景下,国家“十三五规划”(2016—2020年)提出,不再将LED行业列入培植行业,取消行业补贴,LED行业的淘汰赛进入白热化。受此影响,有实力和有眼光的LED企业纷纷转向UVLED等细分利基市场发展,寻求行业新的增长点和更高利润的生存空间。与此同时,2017年《关于汞的水俣公约》正式对我国生效,此公约要求缔约国自2020年起禁止生产及进出口含汞产品。这一政策加速推进了传统汞灯企业纷纷转用UVLED。

根据市场分析机构YoleDevelopment提供的数据显示,全球UVLED的市场价值2020年将增长到3.2亿美元,2023年将进一步增长到10亿美元。针对巨大的市场想象空间,资本持续进行了战略布局。2015年,国际巨头首尔半导体收购了SETi公司高达50%的股份,国内圆融光电1.09亿收购青岛杰生85.61%股份;2019年11月6日,天津久日新材料成功登陆科创板,是UVLED光固化行业第一家。

应用市场有待爆发UV-CLED将成为新动能

UVLED市场价值的爆发,最终将指向下游应用市场的爆发。据《2019年中国家电行业半年度报告》显示,2019年上半年,国内家电市场零售额累计4125亿元。有业内人士推测,如果UVLED能够渗透5%的白色家电应用,就能达到几百亿的市场规模。但实际上,如果创新生产更多品类的基于UVLED光源的应用产品并形成规模化,这个行业相关的产值就会指数级增长,甚至达到上千亿也指日可待。

UVLED是LED的一种能发出200nm-400nm不同波长的紫外线,目前UV-ALED(波长320-400nm)主要用于固化和干燥等应用,占据整个UVLED产业的至少半壁江山;而UV-CLED(波长200-280nm)主要用于杀菌消毒和净化等应用,预计未来将成为UVLED市场的新动能。目前UV-C LED技术尚待突破,报价依产品品质、寿命、可靠性等因素波动较大。

突破技术瓶颈真空焊接提升可靠性

虽然UVLED应用市场想象空间巨大,但目前还处于爆发前的缓冲期,还没有进入大规模应用的量产期。一旦应用需求加速扩大,市场进入大规模量产期,价格势必会降低。届时市场将会进入价格战,UVLED行业也将进入洗牌期,优胜劣汰,产能优化。而目前UVLED行业距离进入大规模爆发期,最大的障碍在于技术瓶颈。谁掌握了核心技术,突破技术瓶颈,谁就能抢占发展先机。

为了满足UVLED的应用场景大规模实现,目前行业要大力研发大功率UVLED芯片。功率大,发热量自然就大,对封装的散热能力要求就高。只有提升散热能力,才能最大程度提高可靠性,从而才能使得UVLED模组和应用解决方案实现规模化复制。

同样,UVLED芯片本身的寿命也与温度有非常重要的关系,封装再好,散热不好,也阻止不了UVLED芯片寿命的快速衰减。UVLED灯珠与基板焊接的好坏,决定了芯片里面的热量是否能够有效导出。焊接好坏的评判指标就是空洞率。空洞率越小,散热越好,空洞率越大,散热越差。

据了解,目前国内大多数封装企业还在采用普通回流焊技术。普通回流焊炉焊接出来的UVLED芯片空洞率高达30%左右(如下图)。

UVLED应用爆发缓冲期,当务之急是如何打响技术战

针对以上问题,UVLED行业的一些头部企业已改用真空焊接工艺,大幅降低了UVLED芯片焊接的空洞率,有效提升了可靠性。据了解,北京中科同志科技专门研发出了UVLED专用真空焊接炉,即专门应用于UVLED芯片和模组焊接的真空回流焊炉,可以完全替代进口真空焊接炉。使用中科同志科技的UVLED真空焊接炉,UVLED芯片焊接的空洞率可以控制在3%以下。(如下图)

UVLED应用爆发缓冲期,当务之急是如何打响技术战

另外,值得一提的是,中科同志科技的UVLED专用真空回流炉,专门针对UVLED产品做了特殊优化。UVLED芯片在使用过程中,其能量全部是通过亮度发射出去的。其他焊接工艺会损伤表面,影响发光。而中科同志科技真空回流炉,绝对不会损伤UVLED照明亮度,保证了能量的完整释放。

总之,在进行封装设计的时候,要进行散热设计,让灯珠发热充分散出去,这样灯珠发热尤其是大功率灯珠发热造成的光衰、氧化、热胀冷缩、焊盘金属层脱落失效、焊料老化等问题都能得到解决,从而保证UVLED的寿命和产品的可靠性。

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